上海3月7日訊，在人類追求清潔能源和碳中和的過程中，鋰電（LIB）至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)鋰電的電解質(zhì)是液態(tài)的，這導致了一系列的缺點，如耐用性差、容量低，有安全隱患，以及有毒和碳足跡等環(huán)境問題，因此它并不太適合電動汽車等應用。

為了解決這些缺點并進一步提高能量密度，全球范圍內(nèi)的科學家們都在積極開發(fā)全固態(tài)鋰離子電池（ASS-LIBs）。這種電池采用固體電解質(zhì)，這使它更安全，還能夠保持更大的功率密度。不過，其電解質(zhì)-電極界面處具有較高電阻，會降低輸出并阻止快速充電，這影響了這類電池的廣泛應用。

事實上，導致這種高界面電阻的確切原因迄今尚不清楚。但有科學家將其歸因為雙電層（EDL）效應。該過程會產(chǎn)生一層正電荷或負電荷，進而導致相斥電荷以相等的密度在整個電極上累積，從而形成雙層電荷。但實踐中，傳統(tǒng)的電化學方法還無法檢測并測量全固態(tài)電池中的EDL。

這一瓶頸在日本東京理科大學（Tokyo University of Science）最近的一項研究中得到了解決。據(jù)悉，由Tohru Higuchi副教授領(lǐng)導的科學家們開發(fā)出了一種全新方法，可以評估并控制EDL效應。他們的最新研究成果已于近期發(fā)表在了《今日材料物理》雜志上。

具體而言，研究人員采用了全固態(tài)氫化金剛石（H-diamond）為基礎的電雙層晶體管（EDLT）進行霍爾測量和脈沖響應測量，以確定EDL充電特性。通過在H-diamond和鋰固體電解質(zhì)之間插入一納米厚的鈮酸鋰或磷酸鋰中間層，研究小組可以研究EDL效應在這兩層之間界面的電響應。

經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，當在電極/固體電解質(zhì)界面之間引入某種電解質(zhì)作為中間層時，EDL效應降低。與鈮酸鋰/H-diamond面相比，磷酸鋰/ H-diamond界面的EDL電容要高得多。

研究人員解釋稱，中間層對EDL充能速度有加速和減速作用。EDLT的電響應時間變化很大，從大約60毫秒（磷酸鋰/H-diamond接口的低速切換）到大約230微秒（鈮酸鋰/ H-diamond接口的高速切換）不等。這使他們能夠在ASS-LIBs中實現(xiàn)載波調(diào)制，并改善其充電特性。

Higuchi博士表示，“我們對鋰離子導電層的研究結(jié)果，對于控制界面電阻非常重要，并可能在未來實現(xiàn)所有具有優(yōu)異充放電特性的固態(tài)電池。”

本文由小編網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載而成,原文來源:http://www.techweb.com.cn/it/2023-03-07/2921833.shtml,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除

上海3月7日訊，在人類追求清潔能源和碳中和的過程中，鋰電（LIB）至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)鋰電的電解質(zhì)是液態(tài)的，這導致了一系列的缺點，如耐用性差、容量低，有安全隱患，以及有毒和碳足跡等環(huán)境問題，因此它并不太適合電動汽車等應用。

為了解決這些缺點并進一步提高能量密度，全球范圍內(nèi)的科學家們都在積極開發(fā)全固態(tài)鋰離子電池（ASS-LIBs）。這種電池采用固體電解質(zhì)，這使它更安全，還能夠保持更大的功率密度。不過，其電解質(zhì)-電極界面處具有較高電阻，會降低輸出并阻止快速充電，這影響了這類電池的廣泛應用。

事實上，導致這種高界面電阻的確切原因迄今尚不清楚。但有科學家將其歸因為雙電層（EDL）效應。該過程會產(chǎn)生一層正電荷或負電荷，進而導致相斥電荷以相等的密度在整個電極上累積，從而形成雙層電荷。但實踐中，傳統(tǒng)的電化學方法還無法檢測并測量全固態(tài)電池中的EDL。

這一瓶頸在日本東京理科大學（Tokyo University of Science）最近的一項研究中得到了解決。據(jù)悉，由Tohru Higuchi副教授領(lǐng)導的科學家們開發(fā)出了一種全新方法，可以評估并控制EDL效應。他們的最新研究成果已于近期發(fā)表在了《今日材料物理》雜志上。

具體而言，研究人員采用了全固態(tài)氫化金剛石（H-diamond）為基礎的電雙層晶體管（EDLT）進行霍爾測量和脈沖響應測量，以確定EDL充電特性。通過在H-diamond和鋰固體電解質(zhì)之間插入一納米厚的鈮酸鋰或磷酸鋰中間層，研究小組可以研究EDL效應在這兩層之間界面的電響應。

經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，當在電極/固體電解質(zhì)界面之間引入某種電解質(zhì)作為中間層時，EDL效應降低。與鈮酸鋰/H-diamond面相比，磷酸鋰/ H-diamond界面的EDL電容要高得多。

研究人員解釋稱，中間層對EDL充能速度有加速和減速作用。EDLT的電響應時間變化很大，從大約60毫秒（磷酸鋰/H-diamond接口的低速切換）到大約230微秒（鈮酸鋰/ H-diamond接口的高速切換）不等。這使他們能夠在ASS-LIBs中實現(xiàn)載波調(diào)制，并改善其充電特性。

Higuchi博士表示，“我們對鋰離子導電層的研究結(jié)果，對于控制界面電阻非常重要，并可能在未來實現(xiàn)所有具有優(yōu)異充放電特性的固態(tài)電池?！?/p>

本文由小編網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載而成,原文來源:http://www.techweb.com.cn/it/2023-03-07/2921833.shtml,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除

上海3月7日訊，在人類追求清潔能源和碳中和的過程中，鋰電（LIB）至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)鋰電的電解質(zhì)是液態(tài)的，這導致了一系列的缺點，如耐用性差、容量低，有安全隱患，以及有毒和碳足跡等環(huán)境問題，因此它并不太適合電動汽車等應用。

為了解決這些缺點并進一步提高能量密度，全球范圍內(nèi)的科學家們都在積極開發(fā)全固態(tài)鋰離子電池（ASS-LIBs）。這種電池采用固體電解質(zhì)，這使它更安全，還能夠保持更大的功率密度。不過，其電解質(zhì)-電極界面處具有較高電阻，會降低輸出并阻止快速充電，這影響了這類電池的廣泛應用。

事實上，導致這種高界面電阻的確切原因迄今尚不清楚。但有科學家將其歸因為雙電層（EDL）效應。該過程會產(chǎn)生一層正電荷或負電荷，進而導致相斥電荷以相等的密度在整個電極上累積，從而形成雙層電荷。但實踐中，傳統(tǒng)的電化學方法還無法檢測并測量全固態(tài)電池中的EDL。

這一瓶頸在日本東京理科大學（Tokyo University of Science）最近的一項研究中得到了解決。據(jù)悉，由Tohru Higuchi副教授領(lǐng)導的科學家們開發(fā)出了一種全新方法，可以評估并控制EDL效應。他們的最新研究成果已于近期發(fā)表在了《今日材料物理》雜志上。

具體而言，研究人員采用了全固態(tài)氫化金剛石（H-diamond）為基礎的電雙層晶體管（EDLT）進行霍爾測量和脈沖響應測量，以確定EDL充電特性。通過在H-diamond和鋰固體電解質(zhì)之間插入一納米厚的鈮酸鋰或磷酸鋰中間層，研究小組可以研究EDL效應在這兩層之間界面的電響應。

經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，當在電極/固體電解質(zhì)界面之間引入某種電解質(zhì)作為中間層時，EDL效應降低。與鈮酸鋰/H-diamond面相比，磷酸鋰/ H-diamond界面的EDL電容要高得多。

研究人員解釋稱，中間層對EDL充能速度有加速和減速作用。EDLT的電響應時間變化很大，從大約60毫秒（磷酸鋰/H-diamond接口的低速切換）到大約230微秒（鈮酸鋰/ H-diamond接口的高速切換）不等。這使他們能夠在ASS-LIBs中實現(xiàn)載波調(diào)制，并改善其充電特性。

Higuchi博士表示，“我們對鋰離子導電層的研究結(jié)果，對于控制界面電阻非常重要，并可能在未來實現(xiàn)所有具有優(yōu)異充放電特性的固態(tài)電池?！?/p>

本文由小編網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載而成,原文來源:http://www.techweb.com.cn/it/2023-03-07/2921833.shtml,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除

上海3月7日訊，在人類追求清潔能源和碳中和的過程中，鋰電（LIB）至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)鋰電的電解質(zhì)是液態(tài)的，這導致了一系列的缺點，如耐用性差、容量低，有安全隱患，以及有毒和碳足跡等環(huán)境問題，因此它并不太適合電動汽車等應用。

為了解決這些缺點并進一步提高能量密度，全球范圍內(nèi)的科學家們都在積極開發(fā)全固態(tài)鋰離子電池（ASS-LIBs）。這種電池采用固體電解質(zhì)，這使它更安全，還能夠保持更大的功率密度。不過，其電解質(zhì)-電極界面處具有較高電阻，會降低輸出并阻止快速充電，這影響了這類電池的廣泛應用。

事實上，導致這種高界面電阻的確切原因迄今尚不清楚。但有科學家將其歸因為雙電層（EDL）效應。該過程會產(chǎn)生一層正電荷或負電荷，進而導致相斥電荷以相等的密度在整個電極上累積，從而形成雙層電荷。但實踐中，傳統(tǒng)的電化學方法還無法檢測并測量全固態(tài)電池中的EDL。

這一瓶頸在日本東京理科大學（Tokyo University of Science）最近的一項研究中得到了解決。據(jù)悉，由Tohru Higuchi副教授領(lǐng)導的科學家們開發(fā)出了一種全新方法，可以評估并控制EDL效應。他們的最新研究成果已于近期發(fā)表在了《今日材料物理》雜志上。

具體而言，研究人員采用了全固態(tài)氫化金剛石（H-diamond）為基礎的電雙層晶體管（EDLT）進行霍爾測量和脈沖響應測量，以確定EDL充電特性。通過在H-diamond和鋰固體電解質(zhì)之間插入一納米厚的鈮酸鋰或磷酸鋰中間層，研究小組可以研究EDL效應在這兩層之間界面的電響應。

經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，當在電極/固體電解質(zhì)界面之間引入某種電解質(zhì)作為中間層時，EDL效應降低。與鈮酸鋰/H-diamond面相比，磷酸鋰/ H-diamond界面的EDL電容要高得多。

研究人員解釋稱，中間層對EDL充能速度有加速和減速作用。EDLT的電響應時間變化很大，從大約60毫秒（磷酸鋰/H-diamond接口的低速切換）到大約230微秒（鈮酸鋰/ H-diamond接口的高速切換）不等。這使他們能夠在ASS-LIBs中實現(xiàn)載波調(diào)制，并改善其充電特性。

Higuchi博士表示，“我們對鋰離子導電層的研究結(jié)果，對于控制界面電阻非常重要，并可能在未來實現(xiàn)所有具有優(yōu)異充放電特性的固態(tài)電池?！?/p>

本文由小編網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載而成,原文來源:http://www.techweb.com.cn/it/2023-03-07/2921833.shtml,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除